c++++ 多线程编程中,线程同步机制必不可少,主要有三种类型:互斥锁 (mutex):用于保护共享资源的独占访问。条件变量 (condition variable):用于通知线程特定条件已满足。读写锁 (read-write lock):允许多个线程同时读取共享数据,但一次只能有一个线程写入。
C++ 多线程编程中的线程同步机制
在多线程编程中,同步机制对于避免数据竞争和确保线程安全至关重要。以下是 C++ 中一些常见的线程同步机制:
互斥锁 (Mutex)
互斥锁是一种低级同步机制,用于保护共享资源的独占访问。它允许一次只有一个线程访问临界区(需要同步的代码块)。
std::mutex m;
void critical_section() {
std::lock_guard<std::mutex> lock(m);
// 临界区代码
}
条件变量 (Condition Variable)
条件变量用于通知一个线程另一个线程满足特定条件。一个线程可以使用 wait() 方法等待条件,而另一个线程可以使用 notify_one() 或notify_all() 方法发出信号。
std::condition_variable cv;
bool condition_met = false;
void wait_for_condition() {
std::unique_lock<std::mutex> lock(m);
cv.wait(lock, []() { return condition_met; });
}
void signal_condition() {
std::lock_guard<std::mutex> lock(m);
condition_met = true;
cv.notify_one();
}
读写锁 (Read-Write Lock)
读写锁允许多个线程同时读取共享数据,但一次只能有一个线程写入共享数据。
std::shared_lock<std::shared_mutex> lock(m, std::shared_lock<std::shared_mutex>::defer_lock);
实战案例:共享计数器
考虑一个共享计数器,需要同时支持多个线程的增量和获取操作:
class SharedCounter {
std::mutex mutex_;
int count_;
public:
void increment() {
std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);
++count_;
}
int get() {
std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);
return count_;
}
};
在这个例子中,mutex_ 互斥锁用于保护 count_ 变量。每个线程都可以通过 increment() 方法独立增量计数器,并且可以通过 get() 方法读取当前值。